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Verfahren zur waschfesten Flammfestausrüstung auf Cellulosetextilien
Die Zahl der Verbindungen, bzw. Verfahren, welche zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien
vorgeschlagen wurden, ist außerordentlich groß. Die meisten dieser Verbindungen
bzw. Verfahren sind jedoch für eine waschfeste Flammfestausrüstung ungeeignet. Von
den Verfahren, die zu einem waschbeständigen Effekt führen, hat in der letzten Zeit
die sogenannte Phosphorsäure-Hamstoff-Methode eine gewisse beschränkte Bedeutung
erlangt. Hierbei werden die Cellulosetextilien mit Flotten, welche neben Phosphorsäure
Harnstoff (bzw. Guanidin oder Melamin) enthalten, behandelt, getrocknet und einer
Wärmenachbehandlung unterwarfen. Dieses Verfahren hat jedoch den schwerwiegenden
und eine Verwendung in der Praxis stark einschränkenden Nachteil, daß mit der Behandlung
eine bedeutende Verringerung der Faserfestigkeit verbunden ist.
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Es wurde gefunden, daß sich durch die Behandlung von Cellulosetextilien
mit Flotten, welche neben Chlormethylphosphonsäure stickstoffhaltige Abkömmlinge
der Kohlensäure enthalten, anschließendem Trocknen und Wärmenachbehandlung der Textilien
ebenfalls eine waschfeste Flammfestausrüstung erzielen läßt, bei der jedoch die
eintretenden Festigkeitsverluste bedeutend geringer sind als bei dem bekannten Phosphorsäure-Harnstoff-Verfahren.
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Die erfindungsgemäß zu verwendende Chlormethylphosphonsäure läßt sich
in bekannter Weise aus dem durch Umsetzung von Phosphortricblorid mit Paraformaldehyd
unter Druck leicht zugänglichen Chlormethylphosphons:äuredichlorid durch Verseifung
mit Wasser herstellen.
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Stickstoffhaltige Abkömmlinge der Kohlensäure, wie sie erfindungsgemäß
neben der Chlormethylphosphonsäure angewandt werden, sind z. B. Harnstoff, Alkylharnstoff,
Guanidin, Biguanid, Melamin, Cyanamid, Ammoniumcarbaminat und auch Methylhamstoffe
und Methylolmelamine bzw. Mischungen aus Harnstoff bzw. Melamin mit Formaldehyd.
Auch zwei oder mehr der in Frage kommenden stickstoffhaltigen Kohlensäureabkömmlinge
können gleichzeitig neben der Chlormethylphosphonsäure angewendet werden.
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Die Durchführung des Verfahrens ist einfach. Die beiden Komponenten,
Chlormethylphosphonsäure einerseits und das stickstoffhaltige Kohlensäurederivat
andererseits werden in Wasser gelöst, die Textilien mit dieser Lösung bei Raum-
oder auch erhöhter Temperatur getränkt und der Überschuß der Lösung durch Abquetschen
oder Schleudern entfernt. Am zweckmäßigsten verwendet man die beiden Komponenten,
Chlormethylphosphonsäure und den stickstoffhaltigen Kohlensäureabkömmling, im Molverhältnis
1:3 bis 1:6; die Konzentration der Lösung an Chlormethylphosphonsäure richtet sich
nach der Art der Faser und den Grad der späteren Abschleuderung oder Abquetschung
und soll im allgemeinen 10 bis 25 % betragen. Nach dem Trocknen werden die Textilien
einige Zeit einer Wärmenachbehandlung von über 100° C unterworfen. Die Dauer dieser
Behandlung hängt von der Höhe der angewendeten Temperatur ab; sie ist umgekehrt
proportional. Im allgemeinen behandelt man 5 bis 30 Minuten bei Temperaturen zwischen
150 und 120° C. Wenn erwünscht, kann man durch eine Nachbehandlung mit heißem Wasser
die nicht umgesetzten Anteile der Behandlungskomponenten entfernen. Hierdurch wird
der erzielte Flammfesteffekt nicht beeinträchtigt.
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In manchen Fällen - insbesondere dann, wenn Methylolverbindungen der
stickstoffhaltigen Kohlensäureabkömmlinge verwendet werden - kann es zweckmäßig
sein, die Behandlung mit Chlormethylphosphonsäure einerseits und den genannten stickstoffhaltigen
Kohlensäureabkömmlingen andererseits in getrennten Flotten vorzunehmen, wobei das
Textilgut nach der ersten Tränkung zwischengetrocknet werden kann. Die Wärmenachbehandlung
wird in diesem Fall nach der zweiten Tränkung und Trocknung durchgeführt. Im übrigen
gelten für die zweibadige Arbeitsweise sinngemäß die gleichen Konzentrations-, Temperatur-
und Zeitangaben wie für die einbadige. Beispiel 1 Gemäß dem Stand der Technik wird
Baumwollzwirn mit einer Lösung von 160/a Phosphorsäure
(820/Gig)
und 32'% Harnstoff im Flottenverhältnis 1:10 bei Raumtemperatur behandelt. Der vorgetrocknete
Strang wird 10 Minuten einer Wärmebehandlung bei 150° C unterworfen. Die gewaschene
Ware ist flammfest und zeigt eine Gewichtszunahme von 14'°/o. Die Reißfestigkeit
ist um 60%, Der gleiche Baumwollzwirn wird erfindungsgemäß mit einer Lösung, enthaltend
14'0/0 Chloxmethylphosphonsäure und 28% Harnstoff im Flottenverhältnis 1:10 bei
Raumtemperatur behandelt: Der vorgetrocknete Strang wird ebenfalls 10 Minuten einer
Wärmebehandlung bei 150°C unterworfen. Die gewaschene Ware ist völlig flammfest
und zeigt eine Gewichtszunahme von 14°i0. Die Reißfestigkeit ist nur um 30% vermindert.
Beispiel 2 Gemäß dem Stand der Technik wird Baumwollgewebe bei Raumtemperatur mit
einer Lösung, die 16% Phosphorsäure (82%ig) und 32-% Harnstoff enthält, im Flottenverhältnis
1:10 behandelt, abgeschleudert und nach dem Trocknen 10 Minuten auf 150° C erhitzt.
Die erhaltene Flammfestausrüstung widersteht mehrfacher Behandlung mit kochendem
Wasser. Die Gewichtszunahme beträgt 10,5'%. Die Reißfestigkeit ist um 55°/o vermindert.
Oder es wird das durch Erhitzen auf 160° C erhaltene Reaktionsprodukt aus 30 Teilen
Pyrophosphorsäure und 80 Teilen Harnstoff in 90 Teilen Wasser gelöst und mit Ammoniak
auf pH 8 eingestellt. 80 Teile dieser Lösung werden mit 10 Teilen eines Kondensationsproduktes
aus 1 Mol Melamin und 2 Mol Formaldehyd und 20 Teilen Wasser versetzt. - Baumwollgewebe
wird mit dieser Lösung bei Raumtemperatur getränkt, abgeschleudert und nach dem
Trocknen 10 Minuten auf 150° C erhitzt. Das gewaschene Gewebe ist flammfest und
zeigt eine Gewichtszunahme von 15 010. Die Reißfestigkeit ist um 33% vermindert.
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Demgegenüber wird das gleiche Baumwollgewebe mit einer Lösung, enthaltend
15% Chlormethylphosphonsäure und 30 % Harnstoff, im Flottenverhältnis 1:10 bei Raumtemperatur
behandelt. Das abgeschleuderte und vorgetrocknete Gewebe wird ebenfalls 10 Minuten
einer Wärmebehandlung bei 150° C unterworfen. Nach dem Waschen ist das Gewebe völlig
flammfest und waschbeständig. Das Gewebe zeigt eine Gewichtszunahme von 12%. Die
Reißfestigkeit ist nur um 24 % vermindert. Beispiel 3 In bekannter Weise wird ein
Zellwollgewebe bei Raumtemperatur mit einer Lösung, die 12% Phosphorsäure (82%ig)
und 24% Harnstoff enthält, getränkt, abgeschleudert und nach dem Trocknen 10 Minuten
auf 150° C erhitzt. Die erhaltene Flammfestausrüstung ist kochwaschfest. Die Gewichtszunahme
beträgt 9()/o, die Festigkeitsverminderung 42%.
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Wird demgegenüber das gleiche Zellwollgewebe mit einer Lösung; die
12% Chlormethylphosphonsäure und 240/0 Harnstoff enthält, bei Raumtemperatur getrocknet
und abgeschleudert, die vorgetrocknete Ware ebenfalls 10 Minuten einer Wärmebehandlung
bei 150° C unterworfen und gewaschen, so ist sie völlig flammfest auch nach Kochwäsche
und hat eine Gewichtszunahme von 11%. Die Reißfestigkeit ist jedoch nur um 21% vermindert.
Beispiel 4 Ein Zellwollgewebe wird mit einer 21% Chlormethylphosphonsäure und 26%
Dicyandiamid enthaltenden Flotte 15 Minuten bei 80° C behandelt, darauf abgeschleudert,
getrocknet und sodann 20 Minuten einer Wärmebehandlung bei 150° C unterzogen. Das
Gewebe ist auch nach einer Kochbehandlung mit Wasser völlig flammfest. Beispiel
5 Ein Zellwollgewebe wird zunächst mit einer 250/°igen Lösung von Chlormethylphosphonsäure
bei Raumtemperatur getränkt und abgequetscht. Nach dem Trocknen bei 60 bis 65° C
wird das Gewebe mit einer zweiten Lösung, welche neben 25% Melamin 18% Formaldehyd
enthält, bei 50° C behandelt, wiederum abgequetscht und nach Trocknung 4 Minuten
auf 130° C erhitzt. Das Gewebe erhält einen kernigen, sprungelastischen Griff und
ist flammfest. Beide Eigenschaften bleiben auch bei wiederholter Kochwäsche erhalten.